200
150 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112
Mo, N i i n c a s t i r o n , m a s s 0 / o
Fig. 6・10 Effect of Mo and Ni contents in cast iron on Ta
‑109‑
次期大し、 9.93%Niでは、約280MPaに達する。 τ BとSi~1：：との関係を Fig.6 ・ 11 にぷす。 Siを3.19%添 加 し た 場 合 に は τ Bは 無 添 加 試 料 （Si=0.79%）の約 206MPaから約282MPaへ増加する。
6.'1 診 察
6.'1.] 介金利の品出に及ぼす合金元素の；玖呼
向クロム鋳鉄にMoを添加すると、合金相
1
長さは無添加試料に比べ減少し、NiあるいはSiを添加した場合には、合金相長さは坤lJJflした。そこで、合金相の 品
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祭主b
に及ぼす合金元素の影響を前章で述べた結果もふまえ与察する。l海軍で、述べたように、相手母材を変えずに、向クロム鋳欽中のC
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を増加さ せると、合金利が長く成長する。このような現象は、大村らの炭素鋼同土の接合でも必められている15)23) 26) 33) 34）。この
: F i l r t l
として、大村らは、溶融銅中に浴解したれがFeCuの結びつきよりFe・Cの紡ぴ、っきの｝jが強いため高炭素側 で
、FeとCが私びついて合金相が品出するとして、 Cが合金特］の品出に重要な役
；刊を来たすとしている口）。大村らの説であれば、桜合｜坊の温度が1383Kと高 温であるため、鋼はオーステナイト組織であり、オーステナイト中のCと溶融
鍋 ＂
JのFeが紡ぴ、ついて合金相が晶出することになる。したがって、接合温度でのオーステナイト中に悶溶する C量が多いほど、溶融制 it• の FeがC と結びつ
きやすくなる。そうであれば、一定のCを合む尚クロム鋳鉄に合金元素を添加 した場合、添加;t;；.＃がオーステナイト中の
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司浴伎をドげる効果を持つもので あれば、介金利の品出は遅くなり、逆にCのI
吋溶！立をi
：げる効果を持つもので あれば合金制｜の品川は平くなるはずである。 CrおよびSiはともにオーステナ イトrjlのC凶浴肢をドげる作用を持つことから、合金相の品出に対しては同じ‑110‑
350
何 300
a . .
: : ; ? い ∞
250
200
150
Bonding condition : 1383 K x 0.6 ks Filler metal thickness : 50μm
. 2 /
0 1 2 3 4 5
S i i n c a s t i r o n , ma ss 0 / o
Fig.6・11 Effect of Si content in cast iron on T8
作用を及ぼすと与−えられるが、本研究結果では逆の影響を与えている。
第3'.•':'f の研究結果によると、合金相は Fe を L体とした［~Vi容体であり、合金相
のFe波肢が先端から高クロム鋳鉄へ向かつて低ドしている。このことから、
合令中tiは側側からFeが溶融銅中を拡散して品山しており、 j容融銅中のFeの拡 散に対してオーステナイト中に困浴しているCrやSiなどの元ぷがどのように
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矧1しているか、すなわち、鋳鉄一鋼界l商で、γ
衡しているFeの化学ホテンシャルにどのように影響しているかを考えるほうが妥、当である。
第ご元京−を合まない高クロム鋳鉄と軟鋼を銅フイラを
J I J
いて接合する場合、接合温
J
えがCuの融点を超えると、両母材が溶融剣中に溶解するが、それと平 行してCuがJ1巳地q 1
へ拡散し、鋳鉄一銅および銅ー鋼界面ではFe‑Cu・0・cまた はFeCu Cからなる y相とれおよびCをわずかに［§！浴した浴融銅相（Lz）が平 衡する。したがって、平衡状態では y相およびL2での各元来同士の化学ポテ ンシャルは等しくなる。鋳鉄にMoを添加した場介、平衡状態では卜述の関係 が成り立つが、 Moを添加することによって' i / . j
鉄のy相で、のれの化学ポテンシャ ルがどのように変化するかは不明である。それゆえ、 Cと合金元素との係わり に治日し、それによって変化するFeの化学ホテンシャルの変動を考える。 Mo はCと強い税不fl)Jを示すため、 Moを含有することにより y相のCの化学ホテンシヤルが低ドすることは容易に推測できる。その
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め、 y相と平衡している L, tj1のCの化学ホテンシャルも低下し、第4J苧のFig.4・12に示したようにら中の れの化学ホテンシャルが増大する。その結果、銅側における溶融銅中日の化 学ホテンシャルとの疋が減少し、鋼側からのFeの拡散；1（が少なくなるため、合金利の1111'1
n 1
が遅れる。‑ J J
、j}.j欽にNiあるいはSiを添加した場合には、 じ；己とは逆の現象、すな わち、 y相Jt11cの化学ホテンシャルが増加するため、 L2'11Feの化学ホテンシャ‑112ー
レが低ドする。そのため、鋼側と鋳鉄側界
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におけるFeの化学ポテンシャル の差が人きくなって、 Feの拡散量が増大し、合念特のr¥Jrti~ が単くなる。この ように与−える土、鋳鉄へのMo、NiおよびSi添加が接合過れに及ぼす影響を合1
甲的に，J l l Y J
できる。なお、 Cおよび、Cr~（の異なる Fe Cr‑C系令〈訟の接合では、 LAおよびWBはとも にCr/C仙をハフメータとして密接に関係づけられることが第5章第1節で明ら かにされているので、前章のFig.5‑1・5 にぶしたL".W11 Cr/C偵の関係図を用 ることにより、 Mo、NiあるいはSi添加の影枠を、 CrあるいはCを変化させた場 合にi泣き換えて評価することが可能である。そこで、 ~jlj
￡ ）
したLA.W8‑CrC値 の｜則係！叫（Fig.5・1・5）を引用し、 Fig.6・12にぷす。 Moの彩符が大きく現れた 3. l6%~1o試料（ H-3Mo）のLA およびWBはそれぞれ約25 および75µ mで、ある。Fig.6・12 からこれらの値に相当する Cr/Cイ~f を求めると 10.2 および］ 0となる。
f ~iJ 誠料のc ；止は 2.99% で、あるため、両Cr/C怖に対応する Cr:1；~はそれぞ、れ 30.5 お
よび29.9%、（
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.M.J30.2%）になる。試料のCr1 :
（は27.15%であるが、その接合 過 程 は Fe・30.2%Cr 2.99%C合 金 と 同 等 に な る 。 そ れ ゆ え に 、 鋳 鉄 へ の 3.l.6%Moの添加はCrを3.05%増呈したことに相当する。 5.32%Mo試 料 （ H‑5Mo）についても同様に求めると、 5.75%のCrG~1"1)Jnに相当する効果がある。‑ J i
、Niを添加した場合、その影響が大きく現れた試料についてみると、5.04%Niで2.77%、9.93%Niで、8.74%のCrをそれぞれ減少させた効果に等しく、
また、 3.19%のSiを添加した場合には、 9.5%のCrを減少させた効果が得られ る。以上のことから、 Moを添加した場合、それとほぼ
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のCrが増加した高 クロム鋳鉄とt歓鋼の接合形態をとり、また、 NiあるいはSiを添加した場合、それぞれ添加j:1l・の約70%あるいは約300%(3伶）のCrが減少した鋳鉄と軟鋼の 接合形態をとると見なすことができる。
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